DE1635150B2 - Vorrichtung zum mechanischen stauchen einer bewegten materialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Stauchen einer bewegten Materialbahn, bei welcher eine umlaufende Walze und ein längs eines Teiles des Walzenumfanges angeordneter und am Vorrichtungsgestell befestigter Schuh vorgesehen ist, welcher die Walze so umgibt, daß sich zwischen Walze und Schuh ein Spalt sich verändernden Querschnitts ausbildet, durch welchen die Materialbahn hindurchbewegt wird, bei welcher ferner der Schuh einen ersten Flächenabschnitt, durch den die Materialbahn gegen die Walze gedrückt wird, und einen sich anschließenden zweiten Flächenabschnitt aufweist, dessen Reibungskoeffizient größer ist als der des ersten Abschnittes und bei welcher schließlich eine Druckeinrichtung vorgesehen ist, welche den zweiten Flächenabschnitt gegen die Walze drückt.

Mit einer derartigen Vorrichtung, wie sie beispielsweise durch die US-PS 22 63 712 bekannt geworden ist, läßt sich eine zwischen der umlaufenden Walze und dem Schuh bewegte Materialbahn in Bewegungsrichtung stauchen. Bei einer Ausführungsform der erwähnten bekannten Vorrichtung besteht der zweite Flächenabschnitt aus einem Kautschukstreifen, dessen Abstand zu der umlaufenden Walze eingestellt werden kann. Die durch diesen Spalt hindurch bewegte Materialbahn wird in sich verfestigt, ohne sich senkrecht zur Stauchrichtung ausdehnen zu können. Dadurch ergeben sich unerwünschte Materialeigenschaften.

Durch die US-PS 30 15 145 ist es bekannt, eine bewegte Materialbahn dadurch mechanisch zu stauchen, daß diese durch einen Walzenspalt geführt wird, wobei sich die eine der beiden angetriebenen Walzen schneller dreht als die andere Walze. Vor dem Walzenspalt befindet sich außerdem eine Druckeinrichtung, die einen einstellbaren Druck auf die noch nicht gestauchte Materialbahn ausübt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stauchung der bewegten Materialbahn zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch

gekennzeichnet, daß der zweite Flächenabschnitt gegenüber dem ersten Flächenabschnitt zurückspringt und einen sich in Förderrichtung verjüngenden Stauraum für die Materialbahn bildet.

Durch diese Maßnahmen wird ein Stauraum geschaffen, in dessen Bereich auf die bewegte Materialbahn ein zusätzlicher Staudruck ausgeübt wird. Der zusätzliche Staudruck wird dadurch bewirkt, daß sich der zweite Flächenabschnitt in Förderrichtung verjüngt. Am Ausgang des zweiten Flächenabschnittes ist die bewegte Materialbahn dann intensiv gestaucht.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes der

Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird für den erwähnten zweiten Flächenabschnitt ein Material verwendet, welches sich durch einen besonders hohen Reibungskoeffizienten auszeichnet. Außerdem erhält der zweite Flächenabschnitt federnde Eigenschaften, was sich günstig auf die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung auswirkt.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 3 ist der Stauchdruck im 2. Flächenabschnitt einstellbar. Durch die Maßnahmen nach Anspruch 4 wird eine besonders kontinuierliche Verjüngung des zweiten Flächenabschnitts über die Breite erreicht.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 5 wird ein zweiter Stauraum ausgebildet, der eine zusätzliche Stauchung bewirkt. Falls der zweite Stauraum höher ist als der erste Stauraum, wie dies Anspruch 6 vorschlägt, ist das Maß Stauchung im zweiten Stauraum größer als" im ersten Stauraum.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Bauelemente der Vorrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch die in F i g. 2 gezeigte Vorrichtung,

Fig.4 einen vergrößerten Teilschnitt entsprechend F ig. 3,

Fig.5 eine Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung und

F i g. 6 eine Schnittansicht einer weiteren modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung.

In F i g. 1 beliefert eine Vorratsrolle 6 ein Antriebsmittel, beispielsweise eine umlaufende Walze 7 aus Stahl

mit einer Materialbahn 8. Die Materialbahn 8 war, bevor sie der Walze 7 zugeführt wird, anderen Behandlungen ausgesetzt, wie z. B. einem Vorstrecken von Textilien, um in dem Material Stretch-Eigenschaften in Richtung der Breite zu erhalten oder einer Harzimprägnierbehandlung, um dem Material nachträglich Eigenschaften, wie permanente Bügelfalten oder Knitterfestigkeit oder Formbeständigkeit zu verleihen od. dgl. Die Walze 7 ist mit einer Oberfläche versehen, die von im wesentlichen glatt bis stark aufgerauht variiert, abhängig von dem zu verarbeitenden Material. Sie erfaßt das Material um es unter einen Schuh 9 zu führen.

Der Schuh 9 und die Walze 7 arbeiten zusammen, um aufeinanderfolgende Passagen für die Materialbahn 8 zu bilden, worin das Material zuerst gegen die Walze 7 gepreßt und von ihr vorwärts bewegt wird, und danach einer verformenden Scherkraft ausgesetzt wird, die das Material hinsichtlich der Walze 7 veranlaßt zu gleiten, wobei die Vorwärtsbewegung der Materialbahn 8 im Verhältnis zur Walze 7 verlangsamt wird. Dies bewirkt eine Stauchung des Materials innerhalb der Passage, des Schuhs 9, die dem Material eine Druckkraft in Längsrichtung verleiht, wie hernach beschrieben. Nachdem das Material in Längsrichtung gestaucht ist, wird es über eine Reihe von Führungsrollen 10 geführt, die hinter der Walze 7 angeordnet sind, um das Material einer geeigneten Aufnahme 11 zuzuführen. Die Aufnahme 11 und die Führungsrollen 10 arbeiten mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist, als die der Walze 7, um das Material in seinem längsgepreßten Zustand aufzunehmen und den Grad der Längspressung zu erhalten. Abhängig von der gewünschten Längsstauchung des Materials innerhalb der Vorrichtung kann die Geschwindigkeit der Führungsrollen und der Aufnahme eingestellt werden, um einen Teil der Längsstauchung aufzuheben. Die in Längsrichtung gestauchte Materialbahn 8 kann dann einer weiteren Behandlung ausgesetzt werden, die z. B. dazu geeignet ist, ihr Formbeständigkeit zu verleihen.

In Fig.2 ist die Walze 7 mit einem geeigneten Antrieb 12 versehen, in diesem Falle einem Riemenantrieb, welcher die Walze in Pfeilrichtung antreibt.

Die Walze 7 kann durch eine passende Heizvorrichtung von innen auf eine geeignete, gleichmäßige Arbeitstemperatur erhitzt werden. Die Walze 7 liefert auch die Antriebskraft, die nötig ist, um das Material in die durch die Walze und den Schuh 9 gebildeten Passagen zu bringen.

Der Schuh 9 ist mit einem Backen 14 versehen, der mit Bolzen durch geeignete Trägerarme 15 an einem stationären Vorrichtungsgestell 16 befestigt ist und um eine durch Bolzen 17 an dem Gestell 16 gebildete Achse geschwenkt werden kann. Der Backen 14 wird durch eine Druckeinrichtung betätigt, die sich aus einer Anzahl auf dem Gestell 16 befestigter Druckluftzylinder 18 zusammensetzt Jeder Drucklufzylinder 18 ist mit einer Kolbenstange 19 versehen, die gegen den Backen 14 drückt, und mit einer Einstelleinrichtung 20 zur Veränderung der durch die Kolbenstange auf den Backen 14 aufgebrachten Kraft.

In Fig.3 ist der Backen 14 mit einem ersten, das Material berührenden Mittel versehen, das aus einer flexiblen Stahlplatte besteht, die mittels eines Halters 22 an der Unterseite des Backens befestigt ist Die Platte 21 erstreckt sich frei vorstehend von dem Backen über die Walze 7, um einen ersten Flächenabschnitt 21 zu bilden.

Auf dem Backen 14 ist auch ein Paar geeigneter Druckplatten 23,24 angeordnet, die eine Druckeinrichtung ausbilden. Sie sind in einer schrägen Stellung befestigt und so ausgebildet, um Druck auf das freie Ende der Platte aufbringen zu können. Die vorzugsweise aus Stahl hergestellten Druckplatten 23,24 sind durch ein geeignetes Klemmteil 25 an dem Backen 14 befestigt, wobei das Klemmteil 25 in einer geeigneten Weise an dem Backen 14 abnehmbar ist

Außerdem ist der Backen 14 mit einem zweiten Berührungsteil 26 versehen, welches zwischen den

ίο Druckplatten 23,24 und der Platte befestigt ist und über die Platte vorsteht, um einen zweiten Flächenabschnitt 27 mit der Walze 7 zu bilden. Das zweite Berührungsteil 2 hat eine die Materialbahn berührende Oberfläche, die aus einem Material besteht, welches einen höheren Reibungskoeffizienten aufweist, als die die Materialbahn zuerst berührende Platte. Die Biegsamkeit und Elastizität des Teils 26 hängt von der Art des zu behandelnden Materials und den gewünschten Ergebnissen ab. Das Teil 26 ist in überlappendem Kontakt mit der Platte unter der Kante der Druckplatte 23 angeordnet, wobei sein freies Ende über das freie Ende der Platte hinausragt. Die freie Unterkante 29 der unteren Druckplatte 23 kann in einem kleinen Abstand hinter der vertikal vorstehenden Kante der Platte angeordnet sein oder in einer weiter vorgeschobenen Stellung, abhängig von den Eigenschaften des Teiles 26 und dem. Vermögen, es näher an die Walze 7 zu bringen, wie hernach ausführlicher erklärt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird im folgenden beispielsweise besprochen, und zwar beim Stauchen einer Rechts-Rechter-Kettenwirkware, welche 137 cm breit war und vor der Behandlung ein Gewicht von 178 g/m aufwies.

In der verwendeten Vorrichtung hatte die Walze 7 einen Durchmesser von 270 mm und war mit einer Rändelung 13 versehen, die eine Teilung von 49 auf 1 cm aufwies, sowie einen Winkel von 53° in der Drehrichtung der Rolle. Ein zweites Kreuzrändel 13', in der F i g. 2 gezeigt, mit derselben Teilung wurde der ersten Rändelung auf der Rolle mit einer etwas geringelten Tiefe überlagert, um die Stoffbahn 8 daran zu hindern, in der Richtung der tieferen Rändelung 13 bewegt zu werden. Die Oberfläche der Rolle war mit Chrom überzogen und hatte eine Rauhigkeit zwischen 180 bis 220(RMS).

Die das Material zuerst berührende Stahlplatte bestand aus einem flexiblen Invarstahlblech mit einer Stärke von 0,15 mm. Das zweite Teil 26, das im Detail in Fig.4 gezeigt ist, enthielt einen Streifen aus Silikonkautschuk, der Elastizität 45, der unter einem flexiblen Stahlblechstreifen 28 befestigt war. Die freie Kante 29 der Druckplatte 23 war in Kontakt mit der oberen Fläche des flexiblen Stahlbleches. Der elastische Silikonkautschuk-Streifen bei Pos. 27 war etwa 9,25 mm innerhalb der vertikal vorstehend freien Kante der Platte bei Pos. 21 angebracht Infolge seiner Anordnung verteilt und dämpft der Kautschukstreifen das Aufbringen der Druckkraft

Bei der Stauchung wurde die Materialbahn 8 um die Walze 7 geführt, so daß eine ausreichende Länge von Material unter dem Backen 14 zu liegen kam, bevor dieser in seine Arbeitsstellung gebracht wurde. Der Backen wurde dann auf die Walze 7 gesenkt, so daß die kurvenförmige Fläche der Unterseite der Platte bei Pos.

21 mit der Materialbahn 8 in Berührung kam, und der vordere Teil des Kautschukstreifens bei Pos. 27 auf der Materialbahn 8 auf der Walze 7 auflag. Der Luftdruck in jedem der vier gleichmäßig über der Materialbahn

angeodneten Zylinder wurde auf 326,6 kg je Zylinder eingestellt Die Temperatur der Walze 7 wurde auf 107° C gebracht und die Umfangsgeschwindigkeit der Walze wurde auf 11,4 m/min eingestellt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze entsprach, abgesehen von leichten Verlusten infolge Reibung, der Eingangsgeschwindigkeit der Materialbahn. Die Ausgangsgeschwindigkeit der Führungsrollen 10 und der Aufnahme 11 wurde so eingestellt, daß die Materialbahn mit ungefähr 9 m/min aufgenommen wurde, womit eine 20%ige Stauchung des Materials erreicht wurde.

Es wurde beobachtet, daß sobald der Stauchungsvorgang eingeleitet worden war, die vordere Kante des Teiles 26 von der Rolle weggebogen wurde, abhängig von dem Winkel, unter welchem die Materialbahn von dem Kautschukstreifen bei Pos. 27 weggezogen wurde. Der Kautschukstreifen wurde jedoch weiterhin unter der durch die Zylinder aufgebrachte Normalkraft zu der Walze 7 hingebogen, so daß der Kautschukstreifen etwa an seiner mittleren Fläche eine Stelle der kleinsten Passage mit der Walze 7 bildete. Wenn die Walze 7 und die Aufnahme 11 sich weiter drehten, wurde das Material in die Passage zwischen der Platte bei Pos. 21 und der Walze 7 hineingebracht. Die Platte preßte die Materialbahn gegen die Walze 7 infolge der durch die vier Zylinder aufgebrachten Kraft, die über die Druckplatten 24 und 23 wirksam wurde, und die die Materialbahn veranlaßte, mit im wesentlichen der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die der Walze 7 gefördert zu werden. Als die Materialbahn vor die Platte kam, bewegte sie sich in den Stauraum hinein, der durch die Walze 7, die Kantenfläche der Platte bei Pos. 21 und einen mittleren Teil des Kautschukstreifens gebildet wird, zu der Stelle der kleinsten Passage mit der Walze 7, die in den Zeichnungen als Q bezeichnet wird.

Nachem sie jetzt in den Stauraum eingetreten war, nahm die Materialbahn 8 anfänglich an Dicke zu, während sie gleichzeitig in Längsrichtung gestaucht wurde, da die vorhergehenden Teile des Materials einer verformenden Scherkraft ausgesetzt wurden, welche die Vorwärtsbewegung des Materials verlangsamte. Die verformende Scherkraft wurde erzeugt durch die Antriebskraft der Walze 7 auf der Unterseite der Materialbahn 8 und die hemmende Reibungskraft des Kautschukstreifens auf der Oberseite des Materials, die der Antriebskraft entgegen wirkte. Die hemmende Reibungskraft war größer als die Antriebskraft und verlangsamte die Vorwärtsbewegung im Verhältnis zur Walze 7, so daß das Material 8 auf der Walze 7 schlüpfte. Die Verlangsamung des Materials 8 im Verhältnis zur Walze 7 ergab eine Staukraft in Längsrichtung auf das Material, die durch das in den Stauraum hineingeführte Material verursacht wurde.

Als das Material 8 unter der Kraft des hinter ihm nachfolgenden Materials durch den Stauraum bewegt wurde, nahm seine Dicke gemäß dem Profil des Stauraumes etwas ab, während es unter der durch die vier Zylinder auf seine Oberseite aufgebrachte Kraft gehalten wurde, die über den Streifen 28 und den Kautschukstreifen wirkte.

Das in Längsrichtung gestauchte Material wurde anschließend mit einer Geschwindigkeit von etwa 27 m/min auf einen Spannrahmen von etwa 9 m Länge gebracht und für etwa 15 Sekunden auf eine Temperatur von ungefähr 170° C erhitzt. Ein Prüfung des Materials ergab, daß es eine erhöhte Fülle und größere Dehnbarkeit aufwies. Die einzelnen Fasern in dem Garn selbst wiesen Kräuselungen auf.

Durch geeignete Einstellung der Dimensionen des Stauraumes kann eine gröbere Kräuselung erreicht werden. Im Fall von gewebten Stoffen erscheint diese als eine sichtbare Kräuselung auf der Oberfläche des Stoffes.

In Fig.5 verwendet eine andere Ausführungsform der Vorrichtung ein hilfsdruckaufbringendes Mittel, einen Preßaufsatz 30, der ungefähr an der Stelle der kleinsten Passage Q zusätzlichen Druck auf den Stahlblechstreifen 28 und das Teil bei Pos. 27 aufbringt. Diese Ausführungsform hat sich als besonders geeignet in Verbindung mit der Stauchung weniger elastischer Materialien, erwiesen, z. B. gewebte Stoffe.

Der Preßaufsatz 30 enthält beispielsweise eine geeignete Druckplatte 31, die durch einen geeigneten Halter 32 an dem Klemmteil 25 befestigt ist und eine vordere Schneide 33 aufweist, deren Spitze dicht neben dem freien Ende der Druckplatte 23 auf das Beführungsteil 26 stößt. Der Preßaufsatz 30 enthält auch ein aus einer daran befestigten Schraube 35 bestehendes Druckmittel 34, welches zum Zweck der Druckübertragung mit der Druckplatte 31 in Kontakt steht. Die Schraube 35 wird durch ein geeignetes Gewindeteil 36 in Stellung gehalten, was erlaubt, genügend Druckkräfte auf die Druckplatte 31 aufzubringen.

Der Preßaufsatz ist so bemessen, daß er sich quer über die Breite des zu behandelnden Materials erstreckt. Die Druckmittel 34 sind von Hand einstellbar, um eine gleichmäßige Druckverteilung quer über die Breite der Materialbahn zu erreichen.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung. Es hat sich gezeigt, daß, wenn das zweite Berührungsteil 26 aus einem Material, wie Silikonkautschuk, hergestellt wird und eine Hilfsdruckeinrichtung F gegen seine freie Kantenfläche gerichtet wird, um das Teil in Längsrichtung zu stauchen, ein zweiter Stauraum 37 zwischen der Stelle der kleinsten Passage Q und einer Stelle R gebildet wird, auf welchen die Hilfsdruckeinrichtung gerichtet ist, und die auch eine Stelle kleinster Passage darstellt. Der so gebildete zweite Stauraum ist größer als der erste Stauraum. Obwohl das Material nicht in derselben Weise zurückgehalten wird wie im ersten Stauraum, erlaubt er eine kreppartige Kräuselung der in Längsrichtung gestauchten Materials, wie gewebten Stoff. Ein auf diese Weise behandelter gewebter Stoff hat den Vorteil einer wesentlich besseren Dehneigenschaft, die in anderen kreppartigen Kräuselformen nicht gefunden wird.

Wenn das Berührungsteil aus Kautschuk ist, kann die Leitkante der das Material zuerst berührenden Platte fehlerhaft sein, d. h. sie kann Kerben oder eine leichte Krümmung aufweisen. Wo außerdem ein Material einen Fehler hat, wird die dem Kautschukteil innewohnende Elastizität den Fehler örtlich ausgleichen, so daß die schadhafte Stelle die Toleranzen in der Vorrichtung nicht verändern kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum mechanischen Stauchen einer bewegten Materialbahn, bei welcher eine umlaufende Walze und ein längs eines Teiles des Walzenumfanges angeordneter und am Vorrichtungsgestell befestigter Schuh vorgesehen ist, welcher die Walze so umgibt, daß sich zwischen Walze und Schuh ein Spalt sich verändernden Querschnitts ausbildet, durch welchen die Materialbahn hindurchbewegt wird, bei welcher ferner der Schuh einen ersten Flächenabschnitt, durch den die Materialbahn gegen die Walze gedrückt wird, und einen sich anschließenden zweiten Flächenabschnitt aufweist, dessen Reibungskoeffizient größer ist als der des ersten Abschnittes und bei welcher schließlich eine Druckeinrichtung vorgesehen ist, weiche den zweiten Flächenabschnitt gegen die Walze drückt, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flächenabschnitt (27) gegenüber dem ersten Flächenabschnitt (21) zurückspringt und einen sich in Förderrichtung verjüngenden Stauraum für die Materialbahn (8) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Flächenabschnitt (27) von einen mit einem Federelement, z. B. einem Stahlblechstreifen (28), hinterlegten Streifen aus Silikonkautschuk gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zweiten Flächenabschnitt (27) zusätzlich ein Preßaufsatz (30) in Richtung der Druckeinrichtung (23, 24) im Bereich des abnehmenden Querschnitts einwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßaufsatz (30) mit einer sich in Querrichtung erstreckenden Schneide (33) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsdruckeinrichtung (F) auf die ausgangsseitige Stirnfläche des hinterlegten Streifens des zweiten Flächenabschnittes (27) drückt, so daß er sich wellt und einen zweiten Stauraum (37) ausbildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stauraum (37) höher als der erste Stauraum ist.